PLC仿真开发板应用于实训教学的设计

张瑞显

摘要：PLC是职业学校、高等院校自动化技术类专业的重要专业课程之一，也是维修电工技能训练及考工的重要组成部分。目前PLC实训主要是通过实训设备中各个模块来进行编程实训的，这种设备体积大，不方便移动，接线多，容易产生故障，针对这种设备的缺点，制作了利用MCGS组态软件开发的PLC仿真开发板，该开发板能有效提高学生的学习兴趣、编程技巧和动手能力，丰富PLC实训课的教学内容。

【关键词】MCGS 组态开发板 PLC 实训教学

1 前言

本PLC仿真开发板是利用MCGS组态软件的仿真性能，开发了多个PLC仿真控制任务，实现PLC直接控制仿真对象，来达到代替实际硬件的实训，由于软件的可编辑性，开发板可随时扩充系统的功能。

2 仿真系统结构

仿真开发板是利用组态软件技术设计的，仿真系统结构如图1所示。该开发板要求电脑配有三菱PLC编程软件。

3 仿真开发板有多个PLC仿真控制对象

如流水灯控制、三相异步电动机控制、十字路口交通灯控制、电梯控制、水塔水位控制等实训控制任务。如图2所示，因篇幅有限，只举例1个控制系统一一交通灯控制来说明开发过程。

3.1 控制要求

当起动开关接通时，信号灯系统开始工作，当起动开关断开时，所有信号灯都熄灭。信号灯系统先南北红灯亮，东西绿灯亮。达到要求时间，通过黄灯闪烁过度，紧接着东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。达到要求时间黄灯闪烁过度后，这时南北红灯亮，东西绿灯亮，周而复始；但当南北绿灯和东西绿灯不能同时亮。交通信号灯时间示意图如图3。

3.2 PLC输入输出表十字路口交通灯控制PLC的I/O点分配表

如表1所示。

3.3 十字路口交通灯组态仿真画面

如图4所示。

3.4 实训过程

当MCSG与PLC进行通信时，已经验证了仿真监控画面运行的正确性，可实现真实PLC控制对象所要求的功能。当学生做实训时，不必为其提供梯形图，不必担心程序出错引起故障，给出实训要求，让学生自行编辑实现相应功能，使学生对自己设计的控制系统有感性认识，从而进一步激发学习兴趣。

4 结论

该PLC仿真开发板，可以直接应用到PLC实训教学中。通过动画形式直观反映PLC控制对象的结果，解决传统实训教学的枯燥无味、兴趣不高、效果不明显等问题，能提高学生的积极性及动手能力，并丰富学生的程序想象力。

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